Торсионная подвеска опорного катка транспортного средства Советский патент 1982 года по МПК B60G11/18 

(54).ТОРСИОННАЯ ПОДВЕСКА ОПОРНОГО КАТКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

. Изобретение относится к подвескам транспортных средств, в частности, к торсионным подвескам их опорных катков.

Известна торсионная подвеска опорного катка транспортного средства, содержащая несущий опорный каток балансир и торсионы различной жесткости, установленные концентри но один в другом tl.

Недостатком известной подвески является передача значительных динамических нагрузок на корпус транспортного средства.

Известна также торсионная подвеска опорного катка транспортного средства, содержащая несущий опорный каток балансир, первый торсион, жестко прикрепленный одним концом к балансиру, второй торсион и первую трубу, в которой жестко.закреплен второй конец первого .торсиона и прилегающий к нему конец второго торсиона 2.

. Недостатком известной пйдвески является то, что она не обеспечивает высокой плавности хода транспортного средства и его долговечности.

Цель изобретения - повышение плавности хода и увеличение долговечности.

Поставленная цель достигается тем, что подвеска снабжена дополни- тельной трубой и дополнительным торс СИОНОМ, расположенными соосно между собой и с упомянутыми трубой и Горсионалш, последовательно последним и соосно с балансиром, при этом свободный конец дополнительного торциона жестко прикреплен к корпу10су транспортного средства, а конец этого торсиона и прилежащий к нему конец второго торсиона закреплены в дополнительной трубе, причем балансир связан с первой трубой, а

15 последняй - с дополнительной трубой посредством упоров, расположенных на прилежащих друг к другу и к балансиру концах.

20

На фиг.1 изображена подвеска, установленная в корпусе транспортного средства; на фиг.2 - то ке, смонтированная в ходовой теленке и корпусе транспортного средства}

25 на фиг.З.- характеристика подвески и ее отдельных торсионов; на фиг.4 характеристика предпочтительного варианта предлагаемой подвески и характеристика прогресивной подвес30ки. В подвеске (фиг.1) каток 1 установлен на оси балансира 2, жестко связанного с трубой 3. балансира. Труба 3 смонтирована в опорах 4, установленных в корпусе 5 транспорт ного средства. Внутри трубы 3 установлен первый торсион б, жестко заделанный на входе в трубу 3, противопложный конец торсиона 6 выступает из трубы 3 и жестко закреплен на входе в первую трубу 7. Труба 7 установлена соосно и последовательн с трубой 3 и смонтирована в опорах 8, установленных в корпусе 5. В тру бе 7 рядом с заделкой торсиона 6 заделан конец второго торсиона 9, выступающий из трубы 7, другой конец которого заделан на входе в тре тью трубу 10. Труба 10 установлена соосно и последовательно с трубой 7 и смонтирована в опорах 11, установленных в корпусе 5. Третий торсион 12 одним концом заделан в тру бе 10, а другим жестко связанс корпусом 5. Упор 13, ограничивающий прокачку балансира 12, жестко закреп лен на корпусе 5. Торец 14 трубы 3 имеет выступ 15, а прилежащий торец 16трубы 7 имеет впадину 17, Впадина 17выполнена по форме, сопрягаемой с дыступом 15, и образует с ним боковые зазоры для поворота трубы 3 относительно трубы 7. Аналогичным об разом выполнено соединение прилежащих концов труб 7 и 10. Трубы 3, 7 и 10 в своих опорах соответственно 4, 8 и 11 зафиксированы от продольных перемещений с помощью торцовых буртов, и между их прилежащими конца ми, а также выступами 15 и впадинами 17 имеются торцрвые зазоры (фиг.З). При установке подвески в ходовой тележке и в корпусе .транспортного средства (фиг.2) балансир 2 катка 1 жестко связан с трубой 3, смонтированной с фиксацией от осевого перемещения в опорах 18, установленных в ходовой тележке 19, жестко связан ной с корпусом 5. Первая труба 20 смонтирована с фиксацией от осевого перемещения соосно на трубе 3. В тр бе 20 закреплен выступающий из труб 3 конец торсиона-б. Вторая труба 21 смонтирована, аналогично трубе 3 в опорах 8, установленных в корпусе 5 соосно последующей трубе 10, но выш трубы 3 для увеличения клиренса .тра портного средства. На входе в трубу 21 закреплен конец торсиона 9.Труба 20 жестко связана с двуплечим рычагом 22 и посредством стяжек 23 шарнирно соединена с двуплечим рычагом 24, жестко связанным с трубой 21,, Сопрягаемые выступ 15 и впадина 17 выполнены на прилежащих торцах труб 3 и 20 соответственно. Упор 25 балан сира 2 закреплен на ходовой тележке 19. Подвеска содержит не менее вух торсионов, установленных в порядке возрастания жесткости. Подвеска не исключает, возможности установки торсионов в порядке уменьшения жесткости или в смешанном порядке.В любом из указанных случаев между выступом 15 и впад-иной 17 прилежащих концов каждой пары труб имеется рабочий боковой зазср о( (фиг.З), определяемый предельно-допустимым по напряжениям углом закрутки торсиона, имеющего в паре торсионов, охватываемых данными трубами, меньшую жестлость. Так, в подвеске (фиг.1), указанный зазор между выступом 15 и впадиной 17 труб 3 и 7 определяется предельным углом закрутки торсиона б, а труб 7 и 10 - предельным углом закруткиторсиона 9. Противоположный зазору а зазор 5 предназначен для обеспечения установки торсионов без их закрутки при монтаже, т.е. является монтажным. Подвеска (фиг.1) с установкой торсионов в порядке возрастания жесткости работает следующим образом. При наезде на препятствие каток 1, подымаясь, поворачивает балансир 2 и проворачивает трубу 3, закручивая торсион. Противоположный конец торсиона 6 проворачивает трубу 7. Поворот трубы 7 закручивает торсион 9, и посредством него, проворачивает трубу 10, что вызывает закрутку торсиона 12, жестко связанного противоположным КОНЦОМ с корпусом 5. Закруткаторсиона б продолжается до упора выступа 15 на торце 19 трубы 3 в боковую.поверхность впадины 17 на торце 16 трубы 7, после чего трубы 3 и 7 проворачиваются как одно целое. Закрутка торсионов 9 и 12 при этом продолжается. При дальнейшем ходе катка 1 торсион 9, обладающий большей, чем торсион б, жесткостью, при упоре выступа 15 и боковую поверхность впадины 17, расположенных на торцах соответственно тоуб 7 и 10 также прекращает закрутку. Обладающий большей жесткостью чем торсионы б и 9, торсион 12 продолжает закручиваться до того, как балансир 2 достигает упора 13. Подвеска (фиг.2) работает аналогично подвеске (фиг.1), с той лишь разницей, что торсион б, закручиваясь, проворачивает трубу 20, и жестко соединенный с ней двуплечий рычаг 22, который через .шарнирные стяжки 23 проворачивает рычаг 24 и жестко cBHsaHjiyro с ним трубу 21, закручивая торсион 9. Закрутка торсиона Б продолжается до упора выступа 15 трубы 3 в боковую поверхность впадины 17 труба 20, после чего трубы

3, 20 и 21 поворачиваются как одно целое.

На фиг.4 представлены общая характеристика предпочтительного варианта предлагаемой подвески (с торсионами различной жесткости) состоящая из трех прямолинейных участков с х есткостью Aj.,A|-i,Л,}-, характеристики 3 отдельных торсионов и характеристика прогрессивной подвески в кЬординатах вертикал,ного усилия Р на каток и вертикального хода h катка.

На участке h-j. характеризуемом прделами усилий на каток от до , при котором происходит блокировка торсиона 6 наименьшей жесткости, общая жесткость подвески A.J. несколько ниже жесткости Д торсиона б, так как .при этом частично закручиваются торсионы 9 и 12,а, следовательно, к ходу катка h, обусловле-нному полной (до взаимной блокровки труб 3 и 7) закруткой торсиона 6 , добавляются меньше, чем h, хода 111 и 111), обусловленные частичной закруткой соответственно торсионов 9 и .12.

На участке 1 jj , характеризуемом - пределами усилий на каток от (момент блокировки торсиона 6 ) до , при котором происходит блокировка торсиона 9, имеющего повышенную жесткость Дп{Л.,1 Л), общая жесткость подвески j-, несколько ниже жесткости Л п торсиона 9, так как при этом частично закручивается торсион 12, .а, следовательно, к ходу .катка bt, обусловленному ПОЛНОЙ (до взаимной блокировки труб 7 и 10) saKpyTicofl торсиона 9 (торсион б заблокирован в полностью закрученном состоянии ранее при ,,,добавляется меньший, чем h ход h , обусловленный частичной закруткой торсиона 12. На участке h ,, , характеризуемом пределами усилий на от . (моментблокировки торсиона 9, торсион б заблокирован ранее

при Р Р. РО.)ДО Р Р-.;, при котором происходит посадка балансира 2 на упор 13, общая жесткость подвески равна жесткости торсиона 12, имеющего максимальную жесткость. I

;сли торсионы имеют одинаковую

жесткость, ломаная характеристика получается за счет последовательной блокировки торсионов, обусловленной разностью рабочих боковых зазоров между выступами и впадинами прилегающих концов каждой пары труб При этом первый блокируемый торсион б закручивается до момента блокировки труб 3 и 7 на угол, меньший допустимого по напрях ениям, второй торсион 9 до момента блокировки

труб 7 и 10 - на больший угол, чем торсионы 6, но меньший допустимого по напряжениям угла, и только последний торсион 12 закручивается до момента посадки балансира 2 на упор 13 на предельно допустимый по направлениям угол.

Следовательно, в этом варианте ступенчатое повышение жесткости подвески обуславливается только

уменьшениемОбщей рабочей длины торсионов за счет последовательной их блокировки, в то время как; для йодвески с торсионами различной жесткости такое повышение жесткости является следствием не только уменьшения общей рабочей длины торсионов, но и увеличения жесткости последующих торсионов.

Поэтому подвеска с торсионами

различной жидкости является предпочтительной в связи с меньшей металлоемкостью.

Таким образом, общая характеристика предложенной подвески, состоящей из торсионов, представляет соб.ой ломану1п линию, состоящую из участков, характеризуемых различной величиной жесткости, ступенчато возрастающей на каждом последующем участке по мере увеличения хода катка, и приближающейся к кривой прогрессивной характеристики . л

Предлагаемая подвеска с металлическими торсионами благодаря ломаной характеристике, приближающейся к про-грессивной,, дает значительный экономический эффект путем: существенного

повышения надежности работы и срока службы ходовой системы, самой подвески и транспортного средства благодаря резкому снижению пик динамических нагрузок из-за исключения ударов при

посадке балансиров на упор и уменьшению неравномерности нагрузок на опорные катки из-за относительно низкой жесткости подвески на первых стадиях хода катков; повышения производительности машины благодаря повышению тягово-сцепных качества из-за улучшения эпюры давления-гусениц на грунт, а также увеличения средней и максимальной- скоростей движения за счет повышения плавности хода и уменьшения утомляемости водителя благодаря уменьшению амплитуды и ускорений продольных колебаний (галопирования) корпуса машин (свойство подвесок с прогрессивной характеристикой);

повышения универсальности агрегатирования машин, например промышленных тракторов навесным и полунавесным землеройными и другими орудиями, благодаря увеличенной способности вос приятия вертиксшьных нагрузок.

Формула изобретения

Торсионная подвеска опорного катка транспортного средства, содержащая несущий опорный каток балансир,, первый торсиЬн, жестко прикрепленный одним концом к балансиру, второй торсион и первую трубу, в которой жестко закреплен второй конец первого торсиона и прилегающий к ему конец второго торсиона, отличающаяся тем, что, с целью повышения плавности хода и увеличения долговечности, она снабжена дополнительной трубой и дополнительным торсионом, расположенными соосно между собой и с упомянутыми трубой и торсионами, последова эльно последним и соосно с балансиром, при этом свободный конец дополнительного торсиона жестко прикреплен к корпусу транспортного средства, а конец этого торсиона и прилежащий к нему конец второго .

торсиона жестко закреплены в дополнительной трубе, причем балансир связан с первой трубой, а последняя с дополнительной трубой посредством упоров, расположенных на прилегающих

друг к другу и к балансиру концах.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Патент США № 2606759, кл.26.7-57, 12.08.52.

№ 286522, кл. В 60 G 11/18, 24.06.68 (прототип).